Давайте докажем, что функция \( F(x) = 3 - \sin x \) является первообразной для функции \( f(x) = \cos x \).
Шаг 1: Напомним определение первообразной
Функция \( F(x) \) называется первообразной для \( f(x) \), если её производная равна функции \( f(x) \) на всей области определения, то есть:
\[
F'(x) = f(x)
\]
Шаг 2: Найдём производную функции \( F(x) = 3 - \sin x \)
Используем стандартные правила дифференцирования:
- Производная константы равна 0.
- Производная функции \( - \sin x \) равна \( - \cos x \).
Итак,
\[
F'(x) = 0 - \cos x = - \cos x
\]
Шаг 3: Сравним полученную производную с \( f(x) \)
Из условия задачи \( f(x) = \cos x \), а мы нашли:
\[
F'(x) = - \cos x
\]
Это не совпадает с \( f(x) \). Значит, на первый взгляд, \( F(x) = 3 - \sin x \) не является первообразной для \( f(x) = \cos x \), поскольку их производные не совпадают.
Но! Здесь важно понять, что \( F(x) \) отличается от искомой первообразной на константу. Если посмотреть внимательнее:
- Производная любой функции вида \( F_1(x) = C + \int f(x) dx \) возвращает \( f(x) \).
- В случае, когда мы ищем первообразную для \( f(x) = \cos x \), то её первообразной является \( \sin x + C \).
Шаг 4: Связь между \( F(x) \) и искомой первообразной
Заметим:
\[
F(x) = 3 - \sin x \Rightarrow F'(x) = - \cos x
\]
значит, она является первообразной функции \( -f(x) \), то есть \( - \cos x \).
Следовательно,
\[
\boxed{
F(x) = 3 - \sin x
}
\]
является первообразной для \( -f(x) = - \cos x \).
Итог:
- Функция \( F(x) = 3 - \sin x \) является первообразной для \( - \cos x \), а не для \( \cos x \).
- В то время как первообразная для \( f(x) = \cos x \) — это \( \sin x + C \).
Вывод:
Если задача спрашивает, докажите, что \( F(x) = 3 - \sin x \) является первообразной для \( f(x) = \cos x \), то ответ — нет, потому что производная \( F(x) \) равна \( - \cos x \), а не \( \cos x \).
Если же в условии подразумевалась первообразная для \( -f(x) \), то да, эта функция является первообразной для \( - \cos x \).
Если нужно, я могу помочь изменить функцию или найти правильную первообразную для \( \cos x \).